Земляное полотно внутренних железнодорожных путей
2.1. Земляное полотно следует проектировать с учетом типа увлажнения основания насыпи или основной площадки в нулевых местах, выемках и путях с заглубленной или полузаглубленной балластной призмой (табл. 2).
Грунтовые воды не влияют на увлажнение основной площадки земляного полотна, если: их уровень в предморозный период ниже расчетной, определенной по СНиП II-18-76 глубины промерзания, считая от верха балласта, если уровень грунтовых вод находится на 2 м и более в глинистых грунтах, суглинках тяжелых пылеватых и тяжелых, на уровне 1,5 м и более в суглинках легких пылеватых и легких, супесях тяжелых пылеватых и пылеватых, на уровне 1 м и более в супесях легких и легких крупных, а также в песках пылеватых.
Уровень грунтовых вод в предморозный период устанавливается по данным инженерно-геологических изысканий в зависимости от местных природных условий (климатических, гидравлических, топографических). Как правило, уровень грунтовой воды в предморозный период в средних широтах СССР ниже максимального (весеннего) на 0,5 — 1,5 м.
Таблица 2
|
Показатели увлажнения грунтов основания |
||
|
основание насыпей |
основная площадка в выемках и пути с заглубленной и полузаглубленной балластной призмой |
|
|
1 — малое |
Сухие, поверхностный сток обеспечен; глинистые грунты на глубине до 1 м имеют влажность не более Wp + 0,25 WL. Грунтовые воды отсутствуют или залегают на глубине более 2 м от поверхности земли | Сток от пути поверхностных вод обеспечен, грунтовые воды не оказывают влияние на основную площадку земляного полотна. Земляное полотно на глубину не менее 1,5 м сложено грунтами, не подверженными морозному пучению |
|
2 — среднее |
Сырые, поверхностный сток не обеспечен; глинистые грунты в предморозный период имеют влажность на глубине до 1 м от Wp + 0,25 WL до Wp + 0,75 WL, уровень грунтовых вод находится на глубине более 1 м от поверхности земли | Поверхностный сток воды от пути затруднен (пути запроектированы площадкой, а уклоны планировки территории в сторону от пути минимальные); грунтовые воды не оказывают существенного влияния на основную площадку земляного полотна |
|
3 — сильное |
Мокрые, поверхностный сток отсутствует; глинистые грунты в предморозный период имеют влажность, на глубину до 1 м равную Wp + 0,7 WL и более, а уровень грунтовых вод находится на глубине до 1 м | Поверхностный сток затруднен, грунтовые воды влияют на увлажнение основной площадки земляного полотна |
2.2. При 1-м типе увлажнения (см. табл. 2) особых требований к проектированию земляного полотна не предъявляется. Его следует сооружать по типовым поперечным профилям. На 2- и 3-м типах увлажнения величину возвышения бровки земляного полотна или отметок основной площадки при заглубленной балластной призме над поверхностью земли принимают по табл. 3.
|
Требуемое возвышение бровки земляного полотна для дорожно-климатических зон, м |
||||
|
II |
III |
IV |
V |
|
| Песок средней крупности и мелкий, супесь легкая |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
| Песок пылеватый, супесь легкая |
1,2 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
| Супесь пылеватая и тяжелая, суглинок легкий пылеватый и тяжелый |
1,9 |
1,7 |
1,4 |
1,3 |
| Суглинок тяжелый, глины |
1,9 |
1,4 |
1,1 |
1 |
При заглубленной и полузаглубленной балластной призме требуемую величину возвышения основной площадки земляного полотна над горизонтом грунтовых вод, пониженным при помощи дренажа, следует принимать на 25 % больше значений, приведенных в табл. 3.
В глинистых грунтах с показателем консистенции il = 0,25 ÷ 0,5 или бóльшим следует предусматривать мероприятия по осушению земляного полотна.
2.3. В зависимости от плотности, несущей способности грунта и величины расчетной нагрузки естественные основания железнодорожного земляного полотна разделяются на три типа (категории).
Прочные — сложенные скальными породами, крупнообломочными, песчаными, глинистыми твердыми и полутвердыми грунтами.
Недостаточно прочные — естественные сырые и мокрые основания из глинистых и мягкопластичных грунтов, когда относительная осадка основания оказывается больше относительной осадки проектируемой насыпи с требуемой плотностью грунта, а расчетная величина общей осадки основания превышает 0,1 м.
Слабые — сложенные слабыми грунтами (ил, сапропель, торф) и глинистыми грунтами с влажностью Wp + 0,75 < WL, деформация которых может вызывать появление больших и неравномерных во времени осадок возведенных на них насыпей или нарушение общей устойчивости земляного полотна типовой конструкции.
2.4. Типы (категории) вечномерзлых грунтов основания железнодорожного земляного полотна по категории термопросадочности при оттаивании и величины относительной осадки для основных грунтов приведены в табл. 4.
2.5. К мокрым основаниям земляного полотна относятся болота, представляющие собой часть территории, насыщенной водой с залежью торфа толщиной после осушения не менее 20 см. Болота делятся на низинные, верховые и переходного типа. Низинные болота питаются грунтовыми, речными и озерными водами, в которых большое количество минеральных солей; верховые — бедными солями атмосферными водами; переходного типа — грунтовыми и атмосферными водами.
Таблица 4
|
Категория термопросадочности грунта при оттаивании |
Относительная осадка оттаивающего грунта, в долях единицы |
Основные виды и состояние грунтов основания при оттаивании |
|
|
I |
Непросадочные |
δ £ 0,03 |
Скальные, крупнообломочные и песчаные грунты, глинистые грунты твердой и полутвердой консистенции |
|
II |
Малопросадочные |
0,03 < δ £ 0,1 |
Глинистые грунты тугопластичной, мягкопластичной и текучепластичной консистенции, песчаные и крупнообломочные вечномерзлые грунты с глинистым заполнителем |
|
III |
Просадочные |
0,1 < δ |
Торфяные и глинистые грунты текучепластичной и текучей консистенции, крупнообломочные, песчаные вечномерзлые грунты с прослойками льда толщиной до 0,1 м |
|
IV |
Сильнопросадочные |
δ > 0,4 |
Глинистые грунты текучей консистенции и торфяные отложения, в том числе крупнообломочные и песчаные грунты с наличием подземного льда толщиной более 0,1 м |
Примечание. Относительная осадка определяется расчетом согласно СНиП II-18-76 или по данным инженерно-геологических исследований грунтов.
2.6. В железнодорожном строительстве принята следующая классификация болот:
I тип — болота, заполненные торфом и другими болотными отложениями устойчивой консистенции, сжимающимися под воздействием насыпи высотой до 3 м;
II тип — заполненные торфом и другими болотными отложениями разной консистенции, в том числе выдавливающимися под воздействием насыпи высотой до 3 м;
III тип — болота, заполненные илом или водой, в том числе при наличии торфяной корки (сплавины).
2.7. Тип болота устанавливают по данным инженерно-геологических изысканий по геологическому разрезу на глубину не менее 1 м ниже поверхности минерального дна.
2.8. К грунтам для возведения насыпей на болотах предъявляются следующие требования. Для насыпей на болотах I и II типа при отсутствии дренирующих грунтов можно применять пылеватый песок, а также легкую супесь. Применение этих грунтов на болотах III типа, а также других глинистых грунтов на болотах всех типов допускается только для верхней надземной части насыпей из следующих грунтов:
дренирующих грунтов — при возвышении бровки над поверхностью болота на 0,8 — 1,2 м, воды на 1 м;
мелких песков, легкой супеси — при возвышении бровки над уровнем болота на 1,2 м, воды на 1,2 м;
пылеватых песков, легкой супеси — при возвышении бровки над уровнем болота на 2 м.
Для нижней части насыпи необходимо использовать дренирующие грунты высотой до 0,5 м над уровнем поверхности воды.
2.9. Ширину земляного полотна (основной площадки) с открытым балластным слоем на прямых участках железнодорожного пути после полной осадки следует принимать в зависимости от толщины балластного слоя под шпалой, видов грунтов и категории пути согласно СНиП 2.05.07-85, п. 2.50. На магистральных железных дорогах ширину земляного полотна принимают по табл. 5.
Таблица 5
|
Ширина земляного полотна, м, при использовании грунтов |
||
|
глинистых, песков мелких и пылеватых |
скальных, крупнообломочных и песков (за исключением мелких и пылеватых) |
|
|
I |
7 |
6 |
|
II |
6,5 |
5,8 |
|
III |
6,6 |
5,3 |
Примечание. Ширину основной площадки насыпей, возводимых на слабых и просадочных основаниях, и насыпей, возводимых с запасом на осадку, следует устанавливать с расчетом обеспечения требуемых размеров после полной осадки.
2.10. Земляное полотно внутренних путей, предназначенное для укладки нескольких железнодорожных путей, с учетом грунтовых условий принимается согласно СНиП 2.05.07-85, табл. 9, а на кривых участках — по табл. 10.
2.11. На внешних железнодорожных путях IV и V категории, при проектировании верхнего строения согласно действующим нормативным документам для линий II и III категории при грузонапряженности нетто 10 — 15 и более 25 млн. т × км/км в год ширину земляного полотна принимают равной соответственно 6,5 и 6 м.
Ширина насыпей поверху на расстоянии 10 м от задней грани устоев больших мостов увеличивается не менее чем на 0,5 м в каждую сторону от оси полотна с переходом на нормальную ширину на последующих 15 м. Необходимость и размер уширения земляного полотна на подходах к мостам и путепроводам устанавливаются проектом мостов и путепроводов.
Выемки в скальных грунтах глубиной более 6 м, а также располагаемые на крутых косогорах и на прижимах рек независимо от высоты откосов следует проектировать под два пути, если строительство второго пути намечается в ближайшие 15 лет.
Ширина земляного полотна первичной насыпи передвижных путей к отвалам горнорудной промышленности должна быть не менее 6 м, при этом расстояние от оси пути до бровки земляного полотна со стороны, противоположной отвалу, должно обеспечивать проход машин для передвижки пути и быть не менее 3,7 м.
2.12. На внутренних железнодорожных путях ширину земляного полотна с заглубленным или полузаглубленным балластным слоем назначают в зависимости от толщины балластного слоя под шпалой и конструкции водоотвода согласно СНиП 2.05.07-85, п. 2.50.
2.13 (2.51). Земляное полотно с водоотводными сооружениями и устройствами, возводимое в сложных инженерно-геологических условиях и предназначенное для укладки нескольких путей при строительстве их по очередям, следует проектировать под многопутный участок пути в период первой очереди строительства.
2.14 (2.54). Ширину земляного полотна путей в забоях карьеров следует устанавливать не менее указанной в табл. 9 СНиП 2.05.07-85.
Ширина земляного полотна первичной насыпи передвижных путей отвалов должна быть не менее 6 м, при этом расстояние от оси пути до бровки земляного полотна со стороны, противоположной отвалу, должно быть не менее 3,7 м.
2.15 (2.55). Поперечное очертание верха земляного полотна передвижных путей в забоях карьеров и на отвалах должно быть запроектировано в виде площадки, имеющей общую планировку с уступом или поверхностью отвала, при этом должен быть обеспечен поверхностный водоотвод.
2.16 (2.52). Ширину земляного полотна на кривых участках пути следует увеличивать с наружной стороны кривой согласно табл. 10.
2.17. Переход от нормальной ширины к увеличенной осуществляется в пределах переходной кривой. Максимальный уклон отвода возвышения рельса принимается не более 3 %, в особо трудных условиях он может быть больше.
При укладке на земляном полотне двух и более путей ширина земляного полотна увеличивается на величину суммы междупутий с учетом уширений их на кривых в соответствии с ГОСТ 9238-83.
2.18. Верх однопутного земляного полотна из недренирующих грунтов (при проектировании пути с открытым балластным слоем) устраивается в виде трапеции шириной 2,3 м поверху и высотой 0,15 м с основанием, равным ширине земляного полотна (рис. 1, а). Верх земляного полотна, сооружаемого под два пути с открытым балластным слоем, устраивают в виде треугольника с основанием, равным ширине земляного полотна и высотой 0,2 м (рис. 1, б).
2.19. Верх земляного полотна, устраиваемого для пути с заглубленной и полузаглубленной балластной призмами, проектируют с уклоном в сторону водоотводных устройств (рис. 2, а, б).
При дренирующих грунтах с коэффициентом фильтрации более 0,5 м3/сут верх земляного полотна насыпей устраивают горизонтальным как для однопутной, так и для двухпутных линий (рис. 3):
а) при условии обеспечения незатрудненного стока воды от пути допускается укладка балластной призмы на спланированную поверхность. Этот тип земляного полотна — открытая балластная призма — применяется во всех климатических зонах на временных путях со сроком службы до 1 г., в том числе на затопляемых поймах (рис. 3, а);
б) при грунтах с Кф > 2 м/сут во всех климатических зонах, в IV климатической зоне, а также в супесчаных и легких суглинистых грунтах (непылеватых), в V зоне применяется во всех грунтах.
Рис. 1. Конструкция верха железнодорожного земляного полотна
а, б — из глинистых грунтов для однопутных и двухпутных дорог
Рис. 2. Конструкции земляного полотна
а — с полузаглубленной; б — с заглубленной балластной призмой; 1 — трубофильтр; 2 — положение дренажной трубы на выходе; отм. пл. — отметка поверхности планировки территории; hб — толщина балластной призмы
Рис. 3. Конструкции земляного полотна
а — с открытой балластной призмой; б — с заглубленной балластной призмой; hб — толщина балластной призмы; отм. пл. — отметка планировки территории предприятия
/span